车载GPS追踪器？这块物联网开发板可以！

Hello,大家好。通过之前的项目学习，相信大家已经对TinkerNode NB-IoT物联网开发板（以下简称TinkerNode）有了一定的了解。

这次项目我们将用TinkerNode制作一个车载GPS跟踪器，学习和使用TinkerNode的GPS功能，并使用NB-IoT技术将GPS信息上传至阿里云平台，通过云端查询实时路径。

项目的主要目的：

① 学习TinkerNode的GPS功能的使用

② 学习阿里云平台GPS相关功能的使用

项目视频

为了方便大家更好地学习，我们会在近期更新视频版本的项目教程，公众号也会第一时间发布，敬请期待！

元器件清单

• TinkerNode NB-IoT开发板 x1^[1]

项目相关功能介绍

首先，我们先来了解一下本次项目中使用到TinkerNode的功能。

GPS

TinkerNode板载的BC20模组，除了NB-IoT功能外，还带有GNSS定位功能，可以识别GPS和BeiDou两种卫星定位系统。

在使用GPS功能前，需要按照产品wiki^[2]将GNSS的陶瓷天线安装在TinkerNode的GNSS天线接口上，如下图所示。

PS：在使用GNSS定位功能时，天线要朝向天空，且无遮挡。

阿里云平台配置

了解完GNSS功能后，我们开始项目的制作。和之前的项目相同，我们首先需要进行阿里云平台的配置，然后为项目创建产品和设备，配置产品自定义功能（物模型）。在物联网平台的页面左侧，选择IoT Studio -> 项目管理，点击新建项目，新建一个空白项目，项目名称为“GPS Tracker”，如下图所示。

创建完成后，我们会进入“GPS Tracker”项目的管理页面，如下图所示。

新建产品

在项目管理页面左侧的功能栏点击产品，在弹出的产品页面中选择新建产品，如下图所示。

产品的名称填写“GPS跟踪器”，所属品类选择“自定义品类”，其他选项默认，如下图所示。

完成后点击保存，此时已经在项目下创建了一个名为“GPS跟踪器”的新产品。

功能定义

接下来，我们需要为产品添加功能，也叫作定义产品的“物模型”，物模型创建的过程就是通过协议描述产品的功能，定义产品有几组传感器数据，有什么控制功能，数据的类型是什么。点击“GPS跟踪器”产品后的查看，进入该产品的管理页面，如下图所示。

在这里我们要对产品进行功能定义，与之前的项目不同的是，除了自定义功能的方式外，本次项目还可以使用阿里云平台已经内置的标准功能，接下来我将会为大家分别介绍这两种方法。

① 标准功能

阿里云平台为了方便客户的使用，已经内置了多种可以直接使用的标准功能，省去了繁杂的配置过程。

选择功能定义 -> 标准功能 -> 添加标准功能 ，如下图所示。

在窗口的搜索栏中，输入“地理位置”，选择任意一个标识符为“GeoLocation”的标准功能，选择后该功能会出现在右侧的已选功能栏，然后点击确定，如下图所示。

添加完成后，可以看到对应的产品功能已经出现在了产品的功能定义中，如下图所示。

② 自定义功能

如果需要后续进行自行开发，想要了解向阿里云平台上传信息时的JSON协议格式，大家也可以进行自定义的功能配置。

PS：如果要进行自定义功能配置，需要删除刚刚创建的标准功能。

在“车载GPS跟踪器”这个项目中，我们需要向云端上传GNSS定位信息中的，经度、纬度和高度，并选择相应的坐标类型，共四个数据。由于TinkerNode与阿里云通讯时，使用的是JSON格式，所以在选择数据类型时，要选择“struct（结构体）”。

在功能定义中选择自定义功能，点击添加自定义功能，如下图所示。

在弹出的窗口中填写相关信息，功能名称填写为“地理位置”，标识符填写为“Geolocation”，数据类型选择“struct（结构体）”，如下图所示。

接下来，让我们为结构体添加JSON对象的参数信息。前面我们已经说过，我们需要上传四个GPS的信息，分别是经度、纬度、高度和坐标类型。

① 经度

点击新增参数，按照下面的表格在弹出的窗口中填写对应信息，如下图所示。

② 纬度

按照下列表格，填写相关信息。注意纬度的取值范围是“-90~90”，完成后如下图所示。

③ 高度

按照下列表格，填写相关信息。

④ 坐标系统

为了描述或确定位置，必须建立坐标系统，坐标只有存在于某个坐标系统才有实际的意义与具体的位置。以下是两种不同类型的坐标类型：

WGS_84：国际经纬度坐标标准。

GCJ_02：由国测局制定，是对地理位置进行首次加密后的一种坐标类型。

按照下列信息，填写相关信息。

接下来我们需要为坐标系统增加两个枚举项，信息如下表所示。

新增设备

完成了产品的功能定义之后，接下来我们为产品建立一个设备，这样我们就可以将TinkerNode连接到阿里云平台，并上传GPS信息了。

在项目管理页面左侧的功能栏点击设备，在弹出的设备页面中选择新增设备，如下图所示。

弹出的窗口中，产品选择“GPS跟踪器”，添加方式选择自动生成，设备数量填写1，点击提交，如下图所示。

硬件相关配置

代码调试

在附件中下载项目代码。

① 上传数据格式

在于阿里云进行通信时，需要通过JSON格式进行通信，我们可以从阿里云的官方文档中，找到GPS功能的上传请求示例，如下图所示。

在Arduino代码中，我们需要添加一些转义字符，并将相应的变量名填写到相应位置，最终效果如下列代码所示。

"{
  \"id\":"+ClientId+",
  \"params\":{
    \""+Identifier+"\":{
      \"value\":{
        \"Longitude\":"+sGGNS.LongitudeVal+",
        \"Latitude\":"+sGGNS.LatitudeVal+",
        \"Altitude\":"+sGGNS.Altitude+",
        \"CoordinateSystem\":"+(String)2+"
      }
    }
  },
  \"method\":\"thing.event.property.post\"
}"

在实际使用中，我们通过TinkerNode的NB-IoT功能向阿里云上传数据时，需要在代码中调用函数"myBC20.publish()"向指定的设备上传数据，实际使用时需要删除换行，代码如下所示。

myBC20.publish(pubTopic, ("{\"id\":"+ClientId+",\"params\":{\""+Identifier+"\":{\"value\":{\"Longitude\":"+sGGNS.LongitudeVal+",\"Latitude\":"+sGGNS.LatitudeVal+",\"Altitude\":"+sGGNS.Altitude+",\"CoordinateSystem\":"+(String)2+"}}},\"method\":\"thing.event.property.post\"  }"));

② 阿里云相关配置

我们需要根据阿里云平台的配置信息，在项目代码中做对应的修改。

在设备页面查看设备证书信息，填写在代码中对应位置。

//配置证书信息
String ProductKey = "Your_Product_Key";
String ClientId = "12345";
String DeviceName = "Your_Device_Name";
String DeviceSecret = "Your_Device_Secret";

在产品页面查看产品的功能标识符，填写在代码中对应位置。

//配置产品标识符
String Identifier = "Your_Identifier";

在设备管理页面，查看物模型Topic信息，填写在代码中对应位置。物模型Topic是阿里云平台自动生成的，服务端和设备端通过Topic来实现消息通信。

//需要发布和订阅的Topic
const char * subTopic = "Your_sub_Topic";//****set
const char * pubTopic = "Your_pub_Topic";//******post

全部配置完成后，将代码上传至TinkerNode主控板。待代码上传完成后，就可以在阿里云平台上看到设备上传的位置信息了。

查看云平台信息

待代码上传完成后，进入GPS Tracker设备页面，可以看到设备已经是在线状态，点击查看，进入该设备的管理页面，如下图所示。

进入设备页面后，点击运行状态，点击查看数据，可以看到TinkerNode上传的GPS信息，如下图所示。

至此，我们已经将GPS信息上传到了云平台。接下来我们将会使用阿里云平台的IoT Studio中的可视化页面功能，将上传的GPS信息展示在地图上。

可视化页面制作

点击主页，新建一个Web应用。

名称填写“GPS地图”，点击确认，进入可视化开发界面。

点击左侧的组件，将“设备地图”拖拽到画布中，如下图所示。

点击地图组件，点击右侧的“编辑设备地图”，选择地图组件上显示的设备，如下图所示。

进入设备地图编辑器后，点击选择产品，在弹出的窗口中，选择“GPS跟踪器”产品，点击确定。

回到可视化开发界面，点击右上角的预览。在弹出的窗口，选择对应的设备，就可以在地图上查看定位信息了。

PS：GPS定位信息同步至地图时，并不完全准确。这是由于地图信息被加密导致的，这是保证国土信息安全的重要手段之一。

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